首先。在直流电路中充放电时,如何判断电容的流向?
1 应该是电池负极释放电子到一个极板,电池正极吸收另一个极板上的电子。
2 此时电路是通路 电容的充放电过程,你这样理解是对的。
3 这个问题取决于电路对电容器充放电的时间周期。如果高于交流电周期,则在电容器完成之前,电流方向会发生变化,并开始反向充电,因此电容器电压不能回到零。如果小于交流电周期,电流尚未下降到零,则电容器已放电。简而言之,只有当两个周期相同时,电容器电压才与电路电压的变化一致。
将电容器的两端连接到电源上。(注意电容器和电池连接的极性,电解电容器的负极应与电池的负极连接)电容器充电并积累电荷。当电容器的两端电压上升时UC同电池电压E等待时,充电完成。这个时候。UC(电容器两端电压=Q(电容器充电)/C(电容量),
当电容器的两端去除电源以增加电阻和其他负载时,电容器会放电。放电电流I=UC/R(注意Q逐渐减少,UC也逐渐减少,所以I也是逐渐减少的)。
电容器是一种以电场形式储存能量的无源设备。在选择电容器时,我们应该注意确保其质量。我们可以选择国家巨型电容器等知名品牌的电容器。必要时,电容器可以将储存的能量释放到电路中。电容器由两个导电平行板组成,板之间填充绝缘或介电物质。图1和图2是电容器的基本结构和符号。
图1: 电容器的基本结构
图2: 电容的电路符号
当电容连接到一个电源时,直流电 (DC) 电路时,在特定情况下,会发生两个过程,即电容 充电 和 放电。
如果电容器与直流电源连接,见图3。电路中有电流循环。当电容器充电时,两端的电位差将分别获得相同数量的相反电荷VC一旦电容器两端的电压逐渐增加。VC增加到电源电压V相等时,VC= V,电容充电完成后,电路中没有电流流动,电容充电过程完成。
图3: 电容器正在充电
由于电容充电过程完成后,就没有电流流过电容器,所以在直流电路中,电容可等效为开路或R = ∞,电容上的电压VC不能突变。
切断电容与电源的连接后,电容通过电阻RD放电时,两块板之间的电压会逐渐降至零,VC= 0,见图4。
图4: 电容器正在放电
在图3和图4中,RC和RD电阻值分别影响电容器的充放速度。
电阻值R和电容值C乘积被称为时间常数τ,这个常数描述电容的充电和放电速度,见图5。
图5: 充放电过程中的电压vc 和电流iC
电容值或电阻值越小,时间常数越小,电容器的充放速度越快,反之亦然。
电容器几乎存在于所有电子电路中,可用作快速电池。例如,在相机的闪光灯中,电容器作为储能元件,在闪光瞬间快速释放能量。